DE19908454B4 - Internal combustion engine with compression ignition and method for its control - Google Patents

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Abstract

Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, mit
einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind,
einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, und
einer Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (66), die einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) erfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und
eine Steuereinheit (63) vorgesehen ist, die den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Ventilöffnungszeitpunkts und/oder des Ventilschließzeitpunkts des Ventilmechanismus (30, 40) steuert.Internal combustion engine (1) with compression ignition, with
a valve mechanism (30, 40) including an intake valve (10) and an exhaust valve (11) disposed in a cylinder of the internal combustion engine (1),
a fuel injection device (12) which supplies fuel to a combustion chamber (3) surrounded by the cylinder and a piston (2), and
an operating condition detecting means (66) detecting an operating state of the internal combustion engine (1),
characterized in that
a mixture of the fuel injected by the fuel injector (12) and air sucked into the combustion chamber (3) is ignited by the compression action due to the reciprocation of the piston (2) and
a control unit (63) is provided which controls the autoignition timing by controlling the valve opening timing and / or the valve closing timing of the valve mechanism (30, 40).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung sowie ein Verfahren für ihre Steuerung und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Zündzeitpunkts in einer Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung Aus JP 07 332140 A und aus JP 07-150948A ist eine Benzin-Brennkraftmaschine bekannt, in der ein im voraus gebildetes Luft-/Kraftstoff-Gemisch in einer Brennkammer durch Erhöhen des Verdichtungsverhältnisses über den üblichen Verdichtungswert und ohne Verwendung einer Zündkerze automatisch gezündet wird.The invention relates to a compression ignition engine and a method for controlling it, and more particularly to an apparatus and method for controlling the ignition timing in a compression ignition engine JP 07 332140 A and from JP 07-150948A For example, a gasoline internal combustion engine is known in which a preformed air / fuel mixture in a combustion chamber is automatically ignited by increasing the compression ratio above the normal compression value and without using a spark plug.

Aus der EP 0 276 193 A2 ist eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftsfoff-Aktivierungskammer und einem zwischen der Kraftstoff-Aktivierungskammer und einer Hauptbrennkammer angeordneten Ventilmechanismus bekannt. Die Brennkraftmaschine umfasst ferner eine Ventil-Steuereinheit, die das Öffnen und Schließen des Ventilmechanismus abhängig von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine steuert.From the EP 0 276 193 A2 For example, an internal combustion engine having a forcefact activation chamber and a valve mechanism disposed between the fuel activation chamber and a main combustion chamber is known. The internal combustion engine further includes a valve control unit that controls the opening and closing of the valve mechanism depending on an operating state of the internal combustion engine.

Diese Kompressionszündungs- bzw. Selbstzündungs-Brennkraftmaschine hat den Vorteil, daß der Pumpverlust sehr gering ist, da sie keine Drosselklappe besitzt, die in einer üblichen Benzin-Brennkraftmaschine verwendet wird, um die Luftansaugmenge zu steuern, so daß ihr Wirkungsgrad im Niederlastbetrieb verbessert wird. Die Laststeuerung wird hier durch Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge ähnlich wie bei einem Dieselmotor ausgeführt, wobei die Zündung des Gemisches durch eine Selbstzündung erfolgt, die durch Setzen des Verdichtungsverhältnisses auf einen Wert oberhalb des üblichen Werts bewirkt wird.This compression ignition engine has the advantage that the pumping loss is very low because it does not have a throttle valve used in a conventional gasoline engine to control the amount of air intake, so that its efficiency in low load operation is improved. Here, the load control is carried out by controlling the fuel injection amount similarly to a diesel engine, the ignition of the mixture being performed by autoignition, which is effected by setting the compression ratio to a value above the usual value.

Bei einer Zündung mittels Zündkerze kann NOx im Abgas entstehen, weil lokal ein Hochtemperaturabschnitt gebildet wird. Die Selbstzündung findet hingegen nicht an einem einzigen Punkt, sondern an vielen Punkten statt. Daher wird das Gemisch an vielen Punkten gezündet und verbrannt, so als ob viele Zündkerzen in der Brennkammer angeordnet wären, so daß sich für den Motor der Vorteil ergibt, daß die NOx-Abgaskonzentration auf wenige ppm abgesenkt werden kann, da in der Brennkammer kein lokaler Hochtemperaturabschnitt ausgebildet werden kann.Ignition by means of a spark plug can produce NO x in the exhaust gas because a high-temperature section is locally formed. The auto-ignition, however, takes place not at a single point, but at many points instead. Therefore, the mixture is ignited and burned at many points, as if many spark plugs were arranged in the combustion chamber, so that there is the advantage for the engine that the NO x exhaust gas concentration can be lowered to a few ppm, as in the combustion chamber no local high-temperature section can be formed.

In den obenerwähnten Dokumenten wird angegeben, daß der Zeitpunkt für die Einspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal in einem Bereich von 10° vor dem Zeitpunkt des Schließens des Einlaßventils bis 110° vor dem Zeitpunkt des Öffnens des Einlaßventils liegt, daß die Menge des direkt in die Brennkammer eingespritzten Kraftstoffs auf 15 bis 25% der Gesamtmenge des eingespritzten Kraftstoffs gesetzt ist und daß der Einspritzzeitpunkt auf 8 bis 30° vor dem oberen Totpunkt gesetzt ist.In the above-mentioned documents, it is stated that the timing for injecting fuel into the intake passage in a range of 10 ° before the closing of the intake valve to 110 ° before the opening of the intake valve that the amount of directly into the Combustion chamber injected fuel is set to 15 to 25% of the total amount of injected fuel and that the injection timing is set to 8 to 30 ° before top dead center.

Von der Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung ist zu erwarten, daß sie die Grundlage für die nächste Generation von Fahrzeugmotoren bildet, die einen niedrigen Kraftstoffverbrauch und gleichzeitig niedrige Emissionswerte haben. Jedoch ändern sich die Ansaugluftmenge und die Kraftstoffmenge in jedem Zyklus. Die Änderung der Luftmenge wird durch Stöße im Ansaugrohr und durch die unterschiedliche Ansaugluftmengenverteilung in den einzelnen Zylindern hervorgerufen. In der Brennkraftmaschine mit Einlaßkanaleinspritzung wird die Änderung der Kraftstoffmenge durch die Tatsache hervorgerufen, daß der an der Wandoberfläche im Ansaugkanal haftende Kraftstoff der Brennkammer mit einer Verzögerung von mehreren Verbrennungszyklen zugeführt wird.The compression ignition engine is expected to provide the basis for the next generation of vehicle engines having low fuel consumption and low emissions. However, the intake air amount and the fuel amount change every cycle. The change in the amount of air is caused by shocks in the intake manifold and by the different intake air volume distribution in the individual cylinders. In the intake port injection engine, the change of the fuel amount is caused by the fact that the fuel adhering to the wall surface in the intake passage is supplied to the combustion chamber with a delay of a plurality of combustion cycles.

Daher kann das Problem der Änderung der Kraftstoffmenge in gewissem Ausmaß durch Direkteinspritzung des Kraftstoffs in den Zylinder gelöst werden. Es ist jedoch unmöglich, beispielsweise die Änderungen der jedem Zylinder zugeführten Luftmenge aufgrund unterschiedlicher Längen des Ansaugrohrs oder unterschiedlicher Formen des Ansaugkanals zu beseitigen.Therefore, the problem of changing the amount of fuel can be solved to some extent by direct injection of the fuel into the cylinder. However, it is impossible to eliminate, for example, the changes in the amount of air supplied to each cylinder due to different lengths of the intake pipe or different shapes of the intake passage.

In der Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung wird das Zündphänomen durch Erhöhen der Temperatur und des Drucks der Luft oder des Gemisches, die im Motor verdichtet werden, bewirkt, wobei der Zeitpunkt, zu dem das Zündphänomen auftritt, ausschließlich auf einen Wert gesetzt werden darf, bei dem die Temperatur, der Druck und das Luft-/Kraftstoffverhältnis konstant sind. Der Zündzeitpunkt wird jedoch in jedem Zyklus aufgrund zyklischer Änderungen der Luftmenge und der Kraftstoffmenge wie oben beschrieben geändert. Die Änderung des Zündzeitpunkts steht mit einer Änderung des erzeugten Drehmoments in Beziehung, so daß in der Brennkraftmaschine Schwingungen erzeugt werden.In the compression ignition engine, the ignition phenomenon is effected by raising the temperature and the pressure of the air or the mixture compressed in the engine, and the timing at which the ignition phenomenon occurs may be set to a value exclusive to that of FIG Temperature, the pressure and the air / fuel ratio are constant. However, the ignition timing is changed every cycle due to cyclic changes in the air amount and the fuel amount as described above. The change of the ignition timing is related to a change of the generated torque, so that vibrations are generated in the internal combustion engine.

Daher ist es zweckmäßig, den Zündzeitpunkt konstant zu halten oder die Änderungsbreite des Zündzeitpunkts klein zu halten, wenn der Betriebszustand konstant ist. Weiterhin kann eine Brennkraftmaschine ohne Drosselklappe durch die Wirkung einer Druckänderung aufgrund der Änderung des atmosphärischen Drucks oder einer Höhendifferenz beeinflußt werden. Daher genügt es bei der Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung im Hinblick auf die Steuerung des Zündzeitpunkts nicht, nur den Einspritzzeitpunkt und die Kraftstoffeinspritzmenge zu steuern.Therefore, it is desirable to keep the ignition timing constant or to keep the change width of the ignition timing small when the operation state is constant. Furthermore, an internal combustion engine without a throttle valve may be influenced by the effect of a pressure change due to the change of the atmospheric pressure or a height difference. Therefore, it is sufficient in the internal combustion engine with Compression ignition with respect to the control of the ignition timing not to control only the injection timing and the fuel injection quantity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung zu schaffen, bei der der Selbstzündungszeitpunkt geeignet gesteuert wird.The invention has for its object to provide an improved internal combustion engine with compression ignition, in which the autoignition is controlled appropriately.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 10. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine according to claim 1 and by a method for controlling the internal combustion engine according to any one of claims 5 to 10. Further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung enthält eine Ventilsteuereinrichtung zum Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils.The compression ignition engine of the present invention includes a valve controller for controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve and / or the exhaust valve.

Durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts der Ventile können der dem Betriebszustand des Motors entsprechende Kompressionsdruck gesteuert und ein geeigneter Selbstzündungszeitpunkt erhalten werden, da der Selbstzündungszeitpunkt entsprechend dem Betriebszustand des Motors gesteuert werden kann.By controlling the opening timing and / or the closing timing of the valves, the compression pressure corresponding to the operating state of the engine can be controlled and an appropriate autoignition timing can be obtained since the autoignition timing can be controlled according to the operating state of the engine.

Da der der Verbrennungszeitperiode entsprechende Kurbelwinkel groß wird, wenn die Drehzahl des Motors hoch ist, ist es außerdem wichtig, den Öffnungszeitpunkt und/oder den Schließzeitpunkt des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils entsprechend der Drehzahl des Motors zu steuern, so daß die Selbstzündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erfolgt.In addition, since the crank angle corresponding to the combustion time period becomes large when the rotational speed of the engine is high, it is important to control the opening timing and / or the closing timing of the intake valve and / or the exhaust valve in accordance with the rotational speed of the engine so that the self-ignition becomes one appropriate time.

Da die Verbrennungsgeschwindigkeit niedrig wird, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis erhöht ist, ist es wichtig, den Öffnungszeitpunkt und/oder den Schließzeitpunkt des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils entsprechend dem Luft-/Kraftstoffverhältnis zu steuern, so daß die Selbstzündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erfolgt.Since the combustion speed becomes low when the air-fuel ratio is increased, it is important to control the opening timing and / or the closing timing of the intake valve and / or the exhaust valve in accordance with the air-fuel ratio, so that the self-ignition at an appropriate time he follows.

Es ist günstig, die Steuerung des Selbstzündungszeitpunkts in der Weise auszuführen, daß die Differenz zwischen dem Ist-Zündzeitpunkt und dem Soll-Zündzeitpunkt minimal ist, indem die beiden Zeitpunkte verglichen werden.It is favorable to carry out the control of the autoignition timing in such a manner that the difference between the actual ignition timing and the target ignition timing is minimum by comparing the two timings.

Wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis größer als ein im voraus gesetzter Wert wird oder wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine höher als ein im voraus gesetzter Wert wird, kann eine geeignete Verbrennung durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils erhalten werden, so daß der Selbstzündungszeitpunkt oder der Punkt mit maximalem Zylinderdruck in einen Bereich von 20° nach dem oberen Totpunkt fällt.When the air-fuel ratio becomes larger than a preset value or when the engine speed becomes higher than a preset value, appropriate combustion can be obtained by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve and / or the exhaust valve so that the autoignition timing or the maximum cylinder pressure point falls within a range of 20 degrees after top dead center.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:Other features and advantages of the invention will become apparent upon reading the following description of preferred embodiments, which refers to the accompanying drawings; show it:

1 ein Diagramm zur Erläuterung des Systems eines Direkteinspritzungsmotors des Typs mit mittiger Einspritzung, auf den die Erfindung angewendet wird; 1 a diagram for explaining the system of a direct injection engine of the type with central injection, to which the invention is applied;

2 eine Ansicht zur Erläuterung des Verbrennungszustands, wenn die Verbrennung mit Kompressionszündung auf die Brennkraftmaschine angewendet wird; 2 a view for explaining the combustion state when the compression ignition combustion is applied to the internal combustion engine;

3 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Luft-/Kraftstoffverhältnis L/K und dem Druck Pcr beim Zünden; 3 a diagram for explaining the relationship between the air / fuel ratio L / K and the pressure Pcr during ignition;

4 ein Diagramm zur Erläuterung des Zündzeitpunkts, wenn die Öffnungs und Schließzeitpunkte eines Einlaß- und eines Auslaßventils fest sind; 4 a diagram for explaining the ignition timing when the opening and closing timings of an intake and an exhaust valve are fixed;

5 ein Diagramm zur Erläuterung der Kompressionsdrucksteuerung unter Verwendung eines variablen Ventils; 5 a diagram for explaining the compression pressure control using a variable valve;

6 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Soll-Zündzeitpunkt und dem IVC, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis geändert wird; 6 FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the target ignition timing and the IVC when the air-fuel ratio is changed; FIG.

7 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Soll-Zündzeitpunkt und dem IVC, wenn die Drehzahl des Motors geändert wird; 7 a diagram for explaining the relationship between the target ignition timing and the IVC when the rotational speed of the engine is changed;

8 ein dreidimensionales Kennfeld des Soll-Zündzeitpunkts, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis und die Drehzahl des Motors geändert werden; 8th a three-dimensional map of the target ignition timing when the air-fuel ratio and the engine speed are changed;

9 einen Ablaufplan zur Erläuterung einer Ausführung der Steuerung der Erfindung; 9 a flow chart for explaining an embodiment of the control of the invention;

10 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Ansaugtemperatur und dem IVC-Korrekturbetrag; 10 a diagram for explaining the relationship between the intake temperature and the IVC correction amount;

11 einen Ablaufplan zur Erläuterung einer zweiten Ausführung der Steuerung der Erfindung; 11 a flowchart for explaining a second embodiment of the control of the invention;

12 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Atmosphärendruck und dem IVC-Korrekturbetrag; 12 a diagram for explaining the relationship between the atmospheric pressure and the IVC correction amount;

13 einen Ablaufplan zur Erläuterung einer dritten Ausführung der Steuerung der Erfindung; 13 a flowchart for explaining a third embodiment of the control of the invention;

14 eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Variabelventilmechanismus, der auf die Erfindung angewendet werden kann; 14 a view for explaining another variable valve mechanism that can be applied to the invention;

15 einen Zeitablaufplan zur Erläuterung des Ventilhubs in einem weiteren Variabelventilmechanismus, der auf die Erfindung angewendet werden kann; 15 a timing chart for explaining the valve lift in another variable valve mechanism that can be applied to the invention;

16 ein Diagramm zur Erläuterung eines Systems eines Direkteinspritzungsmotors des Typs mit seitlicher Einspritzung, auf das die Erfindung angewendet werden kann; und 16 a diagram for explaining a system of a direct injection engine of the side injection type, to which the invention can be applied; and

17 ein Diagramm zur Erläuterung eines Systems einer Brennkraftmaschine des Typs mit Kanaleinspritzung, auf das die Erfindung angewendet werden kann. 17 a diagram for explaining a system of an internal combustion engine of the type with port injection, to which the invention can be applied.

Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung wird eine Brennkraftmaschine mit einem einzigen Zylinder beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung auf Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylindern anwendbar.To simplify the following description, a single cylinder engine will be described. Of course, the invention is applicable to internal combustion engines with multiple cylinders.

Die in 1 gezeigte Brennkraftmaschine 1 enthält einen Kurbelmechanismus, der eine Pleuelstange 4 und eine Kurbelwelle 5 umfaßt, sowie eine Brennkammer 3, die durch einen Kolben 2, der mit dem oberen Ende des Kurbelmechanismus verbunden ist, und durch einen Zylinderkopf 8 der Brennkraftmaschine 1 gebildet ist. Die Brennkammer 3 ist durch ein Einlaßventil 10, ein Auslaßventil 11 und eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12, die am Zylinderkopf 8 befestigt sind, verschlossen. Das Einlaßventil 10 und das Auslaßventil 11 werden durch variabele Ventilmechanismen 30 bzw. 40 betätigt. Die Brennkraftmaschine 1 saugt die für die Verbrennung notwendige Luft durch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 in die Brennkammer 3 an. Die in die Brennkraftmaschine 1 angesaugte Luft wird unter Verwendung eines Luftreinigers 15, der Staub und Fremdstoffe entfernt, die in der Luft enthalten sind, gereinigt, wobei die Ansaugluftmenge, die eine Grundlage für die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge bildet, unter Verwendung eines Luftmengenmessers 16 gemessen wird.In the 1 shown internal combustion engine 1 Includes a crank mechanism, which is a connecting rod 4 and a crankshaft 5 includes, as well as a combustion chamber 3 passing through a piston 2 , which is connected to the upper end of the crank mechanism, and by a cylinder head 8th the internal combustion engine 1 is formed. The combustion chamber 3 is through an inlet valve 10 , an exhaust valve 11 and a fuel injector 12 on the cylinder head 8th are attached, closed. The inlet valve 10 and the exhaust valve 11 become through variable valve mechanisms 30 respectively. 40 actuated. The internal combustion engine 1 sucks the necessary air for combustion by a reciprocating motion of the piston 2 into the combustion chamber 3 at. The in the internal combustion engine 1 sucked air is using an air purifier 15 which removes dust and foreign matter contained in the air, wherein the amount of intake air that forms a basis for the calculation of the fuel injection amount using an air flow meter 16 is measured.

Eine Steuereinheit 63 zum Steuern des Motors 1 enthält eine Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 66, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 anhand der Signale von verschiedenen Arten von Sensoren erfaßt, eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung 64 zum Steuern des Betriebs der variabelen Ventilmechanismen 30, 40, die am Motor 1 angebracht sind, sowie eine Kraftstoffeinspritz-Steuereinrichtung 65 zum Steuern der von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 einzuspritzenden Kraftstoffmenge und des Einspritzzeitpunkts.A control unit 63 for controlling the engine 1 includes an operating state detecting device 66 indicating the operating condition of the internal combustion engine 1 detected by the signals from various types of sensors, a valve mechanism control device 64 for controlling the operation of the variable valve mechanisms 30 . 40 at the engine 1 attached, and a fuel injection control device 65 for controlling the fuel injector 12 amount of fuel to be injected and the injection timing.

Der Betätigungsgrad eines Fahrpedals 61, das von einem Fahrer des die Brennkraftmaschine 1 enthaltenden Fahrzeugs betätigt wird, wird unter Verwendung eines Potentiometers 62 in ein elektrisches Signal umgesetzt und in die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 66 in der Steuereinheit 63 eingegeben. Andere Signale, die in die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung eingegeben werden, stammen beispielsweise von Kurbelwinkelsensoren 6, 7, die an der Kurbelwelle 5 befestigt sind, vom obenbeschriebenen Luftmengenmesser 16, von einem Ansaugrohrdrucksensor 14, von einem Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor 24, der am Abgasrohr 23 angebracht ist, von einem Temperatursensor 25 zum Erfassen der Temperatur eines Abgaskatalysators, von einem Drucksensor 21 zum Erfassen des Drucks in der Brennkammer 3, der an der Brennkammer 3 angebracht ist, sowie von einem Klopfsensor 22, der ein Klopfen erfaßt.The degree of operation of an accelerator pedal 61 that of a driver of the internal combustion engine 1 vehicle is operated using a potentiometer 62 converted into an electrical signal and in the operating state detecting means 66 in the control unit 63 entered. Other signals that are input to the operating state detecting device originate from, for example, crank angle sensors 6 . 7 attached to the crankshaft 5 are attached, from the above-described air flow meter 16 from an intake manifold pressure sensor 14 , from an air / fuel ratio sensor 24 , on the exhaust pipe 23 is attached by a temperature sensor 25 for detecting the temperature of a Catalytic converter, from a pressure sensor 21 for detecting the pressure in the combustion chamber 3 who is at the combustion chamber 3 is attached, as well as a knock sensor 22 that gathers a knock.

Die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung 64 gibt an den variabelen Ventilmechanismus 30 ein Steuersignal aus, um das Einlaßventil 10 anhand eines Signals von der Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 66 zu betätigen.The valve mechanism controller 64 gives to the variable valve mechanism 30 a control signal to the intake valve 10 based on a signal from the operating state detecting means 66 to press.

Die Kraftstoffeinspritz-Steuereinrichtung 65 gibt an die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 anhand eines Signals von der Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 66 ein Steuersignal aus, um die Kraftstoffeinspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt einzustellen. Der in die Brennkammer 3 eingespritzte Kraftstoffsprühstrahl wird im Zylinder ausreichend mit Luft gemischt, um ein homogenes Gemisch zu bilden. Das Einlaßventil 10 wird zu einem Zeitpunkt geschlossen, der in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der Ventilmechanismus-Steuereinrichtung 64 bestimmt wird.The fuel injection controller 65 indicates to the fuel injector 12 based on a signal from the operating state detecting means 66 a control signal to set the fuel injection amount and the injection timing. The in the combustion chamber 3 Injected fuel spray is sufficiently mixed with air in the cylinder to form a homogeneous mixture. The inlet valve 10 is closed at a timing in accordance with a control signal from the valve mechanism control means 64 is determined.

Als Laststeuerverfahren für Brennkraftmaschinen stehen im wesentlichen zwei Verfahren zur Verfügung, nämlich ein Verfahren, bei dem eine Ansaugluftmenge entsprechend einer Last gesteuert wird und eine der Ansaugluftmenge entsprechende Kraftstoffmenge zugeführt wird, und ein Verfahren, bei dem die Kraftstoffmenge entsprechend einer Last zugeführt wird, die Ansaugluftmenge jedoch nicht reguliert wird.As the load control method for internal combustion engines, there are basically two methods available, namely, a method in which an intake air amount is controlled according to a load and an amount of fuel corresponding to the intake air amount is supplied, and a method in which the fuel amount is supplied in accordance with a load, the intake air amount but not regulated.

Der Unterschied zwischen den beiden Verfahren ergibt sich aus einer Eigenschaft (der sogenannten Zündfähigkeit) des verwendeten Kraftstoffs, wobei das erstere Verfahren dem Fall eines Benzinmotors entspricht und das letztere Verfahren dem Fall eines Dieselmotors entspricht. Es wird gesagt, daß der Dieselmotor im allgemeinen einen guten Kraftstoffwirkungsgrad hat. Der Grund besteht darin, daß im Dieselmotor aufgrund der Tatsache, daß die Ansaugluftmenge nicht gedrosselt wird, kein Pumpverlust auftritt. Da andererseits die Laststeuerung durch die Ansaugluftmenge ausgeführt wird, besitzt der Benzinmotor im Ansaugrohr eine Drosselklappe, weil die Luftmenge bei niedriger Last gedrosselt werden muß. Daher wird der Druck im Ansaugrohr hinter der Drosselklappe zu einem Unterdruck, der niedriger als der Atmosphärendruck ist. Da der Druck in der Brennkammer nach Abschluß des Ausstoßhubs nahezu gleich dem Atmosphärendruck ist, herrscht vor dem Einlaßventil (auf seiten des Einlaßanschlusses) ein Unterdruck, während dahinter (auf seiten der Brennkammer) am Beginn des Ansaughubs der Atmosphärendruck herrscht. Damit die Luft dennoch von seiten des Einlaßanschlusses zur Seite der Brennkammer strömt, muß die Luft durch die Abwärtsbewegung des Kolbens angesaugt werden, weshalb die Brennkraftmaschine Arbeit ausführen muß, um die Luft anzusaugen. Diese Arbeit ist für die Brennkraftmaschine eine negative Arbeit und wird Pumpverlust genannt.The difference between the two methods results from a characteristic (the so-called ignitability) of the fuel used, the former method corresponding to the case of a gasoline engine and the latter method corresponding to the case of a diesel engine. It is said that the diesel engine generally has good fuel efficiency. The reason is that in the diesel engine due to the fact that the intake air amount is not throttled, no pumping loss occurs. On the other hand, since the load control is performed by the intake air amount, the gasoline engine in the intake pipe has a throttle valve because the amount of air at low load must be throttled. Therefore, the pressure in the intake pipe downstream of the throttle valve becomes a negative pressure that is lower than the atmospheric pressure. Since the pressure in the combustion chamber is almost equal to the atmospheric pressure at the end of the exhaust stroke, there is a negative pressure before the intake valve (on the inlet port side), while behind it (on the combustion chamber side) the atmospheric pressure prevails at the beginning of the intake stroke. However, in order for the air to flow from the side of the intake port to the side of the combustion chamber, the air must be drawn by the downward movement of the piston, and therefore, the engine must perform work to suck in the air. This work is negative for the engine and is called pumping loss.

Da im Benzinmotor der Öffnungsgrad der Drosselklappe bei niedriger und mittlerer Last gering ist und der Pumpverlust stets erzeugt wird, wird der Kraftstoffwirkungsgrad niedrig. Eine Technik zur Reduzierung des Pumpverlusts ist ein Magerverbrennungsverfahren, bei dem die gleiche Kraftstoffmenge durch Erhöhen der Luftmenge verbrannt wird, wobei dieses Verfahren in der Praxis auch angewendet wird. Diese Technik ist zuerst auf eine Brennkraftmaschine mit Einspritzung im Einlaßkanal angewendet worden (und wird im folgenden mit MPI bezeichnet).In the gasoline engine, since the opening degree of the throttle valve is low at low and medium load and the pumping loss is always generated, the fuel efficiency becomes low. A technique for reducing the pumping loss is a lean burn method in which the same amount of fuel is burned by increasing the amount of air, and this method is also used in practice. This technique has been first applied to an internal combustion engine with injection in the intake passage (and will be referred to as MPI hereinafter).

Im Fall des MPI liegt die Grenze für eine stabile Verbrennung bei einem Luft-/Kraftstoffverhältnis von ungefähr 25, da in der Brennkammer leicht ein homogenes Gemisch gebildet wird. Danach ist diese Technik auf einen Direkteinspritzungsmotor (im folgenden mit DI bezeichnet) angewendet worden, in dem in der Brennkammer einfach ein Schichtladungsgemisch gebildet wird, wobei die Grenze für eine stabile Verbrennung bei einem Luft-/Kraftstoffverhältnis von ungefähr 40 bis 50 liegt.In the case of MPI, the limit for stable combustion is about 25 at an air-fuel ratio because a homogeneous mixture is easily formed in the combustion chamber. Thereafter, this technique has been applied to a direct-injection engine (hereinafter referred to as DI) in which a stratified charge mixture is simply formed in the combustion chamber, with the limit for stable combustion at an air-fuel ratio of about 40 to 50.

In dem Magerverbrennungsverfahren, bei dem die Verbrennung wie oben beschrieben unter Verwendung einer Zündkerze eingeleitet und verbreitet wird, ist der Kraftstoffwirkungsgrad unzureichend, da der Pumpverlust in einem Betriebsbereich erzeugt wird, der unter Verwendung der Drosselklappe gesteuert wird, da das Luft-/Kraftstoffverhältnis wie oben erwähnt begrenzt ist.In the lean burn process in which the combustion is initiated and spread using a spark plug as described above, the fuel efficiency is insufficient because the pumping loss is generated in an operating range controlled by using the throttle since the air / fuel ratio is as above mentioned is limited.

Die Kompressionszündung hat die Bedeutung, daß die Temperatur des Gemisches aus Luft und Kraftstoff durch Kompression dieses Gemisches erhöht und dann automatisch gezündet wird. Die Temperatur bei der Zündung ist durch die Konzentration des Gemisches bestimmt. Die Kompressionszündungs-Verbrennung ist gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Zündung an vielen Punkten und nicht nur an einem einzigen Punkt erfolgt. Daher ist es ausreichend, daß die Flamme sich über eine sehr kurze Strecke in der Nähe des Zündpunkts ausbreitet, weshalb die Verbrennungsgeschwindigkeit hoch wird, wenn die Verbrennung in der Brennkammer insgesamt betrachtet wird. Ferner kann der NOx-Ausstoß auf einen äußerst kleinen Wert reduziert werden, da kein lokaler Bereich mit hoher Temperatur gebildet wird, was vom Fall der Schichtladungsverbrennung verschieden ist, in dem die Verbrennung durch Zünden an einem einzigen Punkt erfolgt.The compression ignition has the meaning that the temperature of the mixture of air and fuel is increased by compression of this mixture and then ignited automatically. The temperature at ignition is determined by the concentration of the mixture. Compression ignition combustion is characterized by the fact that ignition occurs at many points rather than at a single point. Therefore, it is sufficient that the flame spreads over a very short distance near the ignition point, and therefore the combustion speed becomes high when the combustion in the combustion chamber as a whole is considered. Further, the NO x emissions can be extremely small can be reduced because no high temperature local area is formed, which is different from the case of stratified charge combustion in which combustion is made by igniting at a single point.

2 zeigt ein Beispiel, in dem diese Verbrennungsart auf eine Benzin-Brennkraftmaschine für Fahrzeuge angewendet wird. Das Gemisch in der Brennkammer 3 wird durch den Kolben 2 verdichtet, um die Temperatur und den Druck zu erhöhen, woraufhin es gezündet wird und verbrennt, wenn der Druck einen bestimmten Wert übersteigt. Da dieses Zündphänomen überall in der Brennkammer 3 auftritt, ist die für jeden der Zündpunkte 27 erforderliche Verbrennungsausbreitungsstrecke kurz, weshalb die Verbrennungsgeschwindigkeit höher als bei einer üblichen Verbrennung mit Flammenausbreitung ist. 2 shows an example in which this type of combustion is applied to a gasoline engine for vehicles. The mixture in the combustion chamber 3 is through the piston 2 compressed to increase the temperature and pressure, whereupon it is ignited and burns when the pressure exceeds a certain value. Because this ignition phenomenon is everywhere in the combustion chamber 3 occurs, that is for each of the ignition points 27 required combustion propagation distance short, which is why the combustion speed is higher than in a conventional combustion with flame propagation.

Ferner verbrennt der Kraftstoff unter Einschluß verbrannten Gases in der Nähe jedes Verbrennungspunkts (interne AGR), wird die Verbrennungstemperatur niedriger und wird folglich die NOx-Ausstoßkonzentration äußerst niedrig (was im folgenden mit Verbrennung mit niedrigem NOx bezeichnet wird). Hinzu kommt, da die Ausführung der Erfindung nach 1 keine Drosselklappe besitzt, daß im Ansaughub kein Pumpverlust erzeugt wird, woraus sich ein hoher Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine und ein hoher Kraftstoffwirkungsgrad ergeben.Further, the fuel burns with the inclusion of burnt gas in the vicinity of each combustion point (internal EGR), the combustion temperature becomes lower, and consequently, the NO x emission concentration becomes extremely low (hereinafter referred to as low NO x combustion). In addition, since the execution of the invention after 1 no throttle has, that in the intake stroke no pumping loss is generated, resulting in a high efficiency of the internal combustion engine and a high fuel efficiency result.

Zwischen der Temperatur und dem Druck besteht eine Beziehung, die durch die folgende Gleichung (Gaszustandsgleichung) gegeben ist: PV = nRT (1) wobei P der Druck, V das Volumen, n die Molzahl des Gases, R die Gaskonstante und T die Temperatur ist. Daher kann die Temperatur aus Gleichung (1) berechnet werden, wenn der Druck gegeben ist. Im Gebiet der Steuerung von Brennkraftmaschinen ist es üblich, statt einer Temperaturmessung eine Druckmessung auszuführen. Daher wird zur folgenden Erläuterung der Druck verwendet.Between the temperature and the pressure is a relationship given by the following equation (gas state equation): PV = nRT (1) where P is the pressure, V is the volume, n is the number of moles of gas, R is the gas constant and T is the temperature. Therefore, the temperature can be calculated from equation (1) when the pressure is given. In the field of control of internal combustion engines, it is customary to carry out a pressure measurement instead of a temperature measurement. Therefore, for the following explanation, the pressure is used.

Es sei der Druck beim Auftreten der Zündung durch Pcr gegeben, der durch die Kraftstoffkonzentration in einem Gemisch, d. h. durch das Luft-/Kraftstoffverhältnis L/K, bestimmt ist. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Luft-/Kraftstoffverhältnis L/K und dem Druck Pcr bei der Zündung. Wie durch die Linie 28 gezeigt ist, tritt die Zündung bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck auf, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis klein ist, der Zündungsdruck wird jedoch bei großem Luft-/Kraftstoffverhältnis hoch.Let the pressure at the time of ignition by Pcr be given, which is determined by the fuel concentration in a mixture, that is, the air-fuel ratio L / K. 3 shows the relationship between the air / fuel ratio L / K and the pressure Pcr at the ignition. As by the line 28 is shown, the ignition occurs at a relatively low pressure when the air-fuel ratio is small, but the ignition pressure becomes high at high air-fuel ratio.

Um die Kompressionszündung auf eine Brennkraftmaschine anzuwenden, muß der Zündzeitpunkt selbst dann gesteuert werden, wenn sich das Gemisch von einem fetten Luft-/Kraftstoffverhältnis zu einem mageren Luft-/Kraftstoffverhältnis ändert. In einer Brennkraftmaschine mit einem Ventilantriebsmechanismus, bei dem die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlaß- und Auslaßventile durch einen im voraus festgelegten Nocken bestimmt werden, ist der Kompressionsdruck in jedem Zyklus stets konstant, weshalb der Zündzeitpunkt ungeeignet wird, wenn sich das Luft-/Kraftstoffverhältnis ändert. 4 zeigt den Zündzeitpunkt, wenn ein Ventilantriebsmechanismus mit einer Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung kombiniert ist. Die durchgezogene Linie 32 zeigt den idealen Zündzeitpunkt. Wie jedoch durch die Strichlinie 29 gezeigt ist, tritt die Zündung bei kleinem Luft-/Kraftstoffverhältnis früher auf, während sie bei großem Luft-/Kraftstoffverhältnis später oder überhaupt nicht auftritt. Daher besteht ein wesentlicher Punkt der Erfindung darin, die Zündung durch Steuern des Kompressionsdrucks zu einem geeigneten Zeitpunkt auszuführen.In order to apply the compression ignition to an internal combustion engine, the ignition timing must be controlled even when the mixture changes from a rich air-fuel ratio to a lean air-fuel ratio. In an internal combustion engine having a valve driving mechanism in which the opening and closing timings of the intake and exhaust valves are determined by a preset cam, the compression pressure in each cycle is always constant, and hence the ignition timing becomes inappropriate as the air-fuel ratio increases changes. 4 shows the ignition timing when a valve drive mechanism is combined with a compression ignition engine. The solid line 32 shows the ideal ignition timing. As though by the dashed line 29 is shown, the ignition occurs earlier with a small air / fuel ratio, while occurring at a high air / fuel ratio later or not at all. Therefore, an essential point of the invention is to carry out the ignition by controlling the compression pressure at an appropriate time.

Die Brennkraftmaschine 1 verdichtet das Gemisch, wenn der Kolben 2 vom unteren Totpunkt (BDC) zum oberen Totpunkt (TDC) bewegt wird. Der Verdichtungsdruck kann durch Einstellen des Schließzeitpunkts des Einlaßventils 10 eingestellt werden. Mit Bezug auf 5 wird die Verdichtungsdrucksteuerung unter Verwendung eines variablen Ventils beschrieben. Auf der Abszisse ist der Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine aufgetragen, wobei ein Zyklus (Ansaugen – Verdichten – Expandieren – Ausstoßen) nach zwei Umdrehungen (720°) abgeschlossen ist. Auf der Ordinate ist der Druck im Zylinder aufgetragen. Da die Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung gemäß der Erfindung keine Drosselklappe besitzt, ist der Druck während des Ansaughubs angenähert gleich dem Atmosphärendruck, da keine Drosselklappe vorhanden ist.The internal combustion engine 1 compresses the mixture when the piston 2 from bottom dead center (BDC) to top dead center (TDC). The compression pressure may be adjusted by adjusting the closing timing of the intake valve 10 be set. Regarding 5 For example, the compression pressure control using a variable valve will be described. On the abscissa, the crank angle of the internal combustion engine is plotted, with one cycle (suction - compression - expansion - ejection) after two revolutions (720 °) is completed. The ordinate shows the pressure in the cylinder. Since the compression-ignition type internal combustion engine according to the invention has no throttle valve, the pressure during the intake stroke is approximately equal to the atmospheric pressure because there is no throttle valve.

Wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis konstant ist, kann der Druck Pcr bei Auftreten der Zündung anhand 3 bestimmt werden. Das Gemisch wird verdichtet, wenn das Einlaßventil 10 geschlossen wird (dieser Zeitpunkt wird im folgenden mit IVC bezeichnet), um den Druck im Zylinder zu erhöhen. Wenn der IVC auf θ1 gesetzt ist, wird das Gemisch wie durch die Linie 33 gezeigt verdichtet und bei θ4 gezündet und verbrannt, um den Druck im Zylinder zu erhöhen. Da jedoch der Kurbelwinkel, bei dem der Druck im Zylinder maximal wird, vor TDC (360°) liegt, unterbricht der durch die Verbrennung bewirkte Druckanstieg die Aufwärtsbewegung des Kolbens. Dies ist eine Vorzündung.When the air-fuel ratio is constant, the pressure Pcr at the time of ignition can be determined 3 be determined. The mixture is compressed when the inlet valve 10 is closed (this time will be referred to as IVC) to increase the pressure in the cylinder. When the IVC is set to θ 1 , the mixture becomes as through the line 33 shown compressed and ignited at θ 4 and burned to increase the pressure in the cylinder. However, since the crank angle at which the pressure in the cylinder becomes maximum, before TDC (360 °), the pressure increase caused by the combustion interrupts the upward movement of the piston. This is a pre-ignition.

Wenn der IVC auf θ2 gesetzt ist, wird das Gemisch wie durch die Linie 34 gezeigt verdichtet und bei θ5 gezündet. Falls der Druck im Zylinder nach der Verbrennung innerhalb von 20° nach TDC (360°) maximal wird, kann eine ideale Verbrennung erhalten werden. Wenn jedoch der IVC bis θ3 verzögert wird, wird das Gemisch verdichtet und wird das Ist-Verdichtungsverhältnis reduziert, wie durch die Linie 35 gezeigt ist. Der Zündzeitpunkt liegt bei θ6 und die Verbrennung tritt während des Expansionshubes auf. Da in diesem Fall der Druck durch die Verbrennung zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kolben 2 sich nach unten zu bewegen beginnt, erhöht wird, kann es sein, daß das Gemisch unvollständig verbrennt. Ferner wird die Abgastemperatur hoch. Wie oben beschrieben, kann der optimale Zündzeitpunkt durch Steuern des IVC erhalten werden.When the IVC is set to θ 2 , the mixture becomes as through the line 34 shown compressed and ignited at θ 5 . If the pressure in the cylinder after combustion becomes maximum within 20 ° after TDC (360 °), ideal combustion can be obtained. However, if the IVC is delayed to θ 3 , the mixture is compressed and the actual compression ratio is reduced, as through the line 35 is shown. The ignition timing is θ 6 and the combustion occurs during the expansion stroke. Because in this case the pressure from the combustion at the time when the piston 2 As it begins to move downwards, it may be that the mixture incompletely burns. Further, the exhaust gas temperature becomes high. As described above, the optimum ignition timing can be obtained by controlling the IVC.

6 zeigt die Beziehung zwischen dem Soll-Zündzeitpunkt und dem IVC, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis geändert wird. Auf der Ordinate ist der Verdichtungshub vom unteren Totpunkt (BDC) zum oberen Totpunkt (TDC) aufgetragen. Im folgenden wird der Fall beschrieben, in dem die Motordrehzahl konstant gehalten wird. Da die Verbrennungsgeschwindigkeit verhältnismäßig hoch ist, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis gering ist, wird der Soll-Zündzeitpunkt auf eine Position in der Nähe des TDC gesetzt, wie durch die durchgezogene Linie 36 gezeigt ist, so daß der Druck im Zylinder innerhalb von 20° nach TDC (360°) einen Maximalwert annimmt. Da die Verbrennungsgeschwindigkeit verhältnismäßig niedrig ist, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis groß ist, wird der Soll-Zündzeitpunkt auf eine Position gesetzt, die erheblich vor dem TDC liegt, so daß der Druck im Zylinder innerhalb von 20° nach TDC (360°) einen Maximalwert annimmt. 6 FIG. 14 shows the relationship between the target ignition timing and the IVC when the air-fuel ratio is changed. The ordinate plots the compression stroke from bottom dead center (BDC) to top dead center (TDC). The following describes the case where the engine speed is kept constant. Since the combustion speed is relatively high when the air-fuel ratio is low, the target ignition timing is set to a position near the TDC as indicated by the solid line 36 is shown, so that the pressure in the cylinder within 20 ° after TDC (360 °) assumes a maximum value. Since the combustion speed is relatively low when the air-fuel ratio is large, the target ignition timing is set to a position considerably before the TDC, so that the pressure in the cylinder within 20 ° after TDC (360 °) Maximum value.

Wenn der Soll-Zündzeitpunkt wie oben beschrieben gesetzt ist, wird ein IVC wie gezeigt durch die durchgezogene Linie 37 bestimmt, wobei ein Verdichtungsdruckanstieg berücksichtigt wird, so daß der Druck im Zylinder gleich dem Druck Pcr beim Zünden ist, der dem Luft-/Kraftstoffverhältnis entspricht, wie in 3 gezeigt ist.When the target ignition timing is set as described above, an IVC is indicated by the solid line as shown 37 determined, taking into account a compression pressure increase, so that the pressure in the cylinder is equal to the pressure Pcr at the ignition, which corresponds to the air / fuel ratio, as in 3 is shown.

Der Verdichtungsdruck kann unter der Annahme, daß der Verdichtungshub eine polytropische Änderung bewirkt, berechnet werden. Mit anderen Worten, ein vorgegebener Soll-Zündzeitpunkt und ein Druck Pcr beim Zünden werden anhand eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses bestimmt, daß dem jeweiligen Betriebszustand entspricht, wobei ein IVC in der Weise bestimmt wird, daß der Druck des Gemisches, das in die Brennkammer angesaugt wird, bis zum Druck Pcr beim Zünden durch den Soll-Zündzeitpunkt erhöht wird.The compression pressure may be calculated assuming that the compression stroke causes a polytropic change. In other words, a predetermined target ignition timing and a pressure Pcr upon ignition are determined based on an air-fuel ratio corresponding to the respective operating state, and an IVC is determined such that the pressure of the mixture sucked into the combustion chamber is increased until the pressure Pcr during ignition by the target ignition timing.

7 zeigt den Soll-Zündzeitpunkt und den IVC, wenn die Motordrehzahl geändert wird. Auf der Ordinate ist der Verdichtungshub zwischen dem unteren Totpunkt (BDC) und dem oberen Totpunkt (TDC) aufgetragen. Im folgenden wird der Fall beschrieben, in dem das Luft-/Kraftstoffverhältnis konstant gehalten wird. Wegen des konstant gehaltenen Luft-/Kraftstoffverhältnisses werden der Druck Pcr beim Zünden und die Verbrennungsgeschwindigkeit nicht geändert. Wenn jedoch die Drehzahl erhöht wird, wird der dem Verbrennungszeitpunkt entsprechende Kurbelwinkel groß. Daher wird der Soll-Zündzeitpunkt vor den TDC gesetzt, wie durch die durchgezogene Linie 38 gezeigt ist. 7 shows the target ignition timing and the IVC when the engine speed is changed. The ordinate plots the compression stroke between bottom dead center (BDC) and top dead center (TDC). The following describes the case where the air-fuel ratio is kept constant. Because of the constant air-fuel ratio, the pressure Pcr at ignition and the combustion speed are not changed. However, when the rotational speed is increased, the crank angle corresponding to the combustion timing becomes large. Therefore, the target ignition timing is set before the TDC as indicated by the solid line 38 is shown.

Wenn der Soll-Zündzeitpunkt wie oben beschrieben gesetzt ist, wird ein IVC wie durch die durchgezogene Linie 39 gezeigt bestimmt, indem der Verdichtungsdruckanstieg berücksichtigt wird, so daß der Druck im Zylinder gleich dem Druck Pcr beim Zünden wird, der dem Luft-/Kraftstoffverhältnis wie in 3 gezeigt entspricht.When the target ignition timing is set as described above, an IVC becomes like the solid line 39 is determined by taking the compression pressure increase into account, so that the pressure in the cylinder becomes equal to the pressure Pcr at the ignition, which is the air / fuel ratio as in 3 shown corresponds.

Der Verdichtungsdruck kann unter der Annahme, daß der Verdichtungshub eine polytropische Änderung bewirkt, berechnet werden. Mit anderen Worten, der vorgegebene Soll-Zündzeitpunkt und der Druck Pcr beim Zünden werden anhand des Luft-/Kraftstoffverhältnisses bestimmt, das dem jeweiligen Betriebszustand entspricht, wobei ein IVC in der Weise bestimmt wird, daß der Druck des in die Brennkammer angesaugten Gemisches bis zum Druck Pcr beim Zünden durch den Soll-Zündzeitpunkt erhöht wird.The compression pressure may be calculated assuming that the compression stroke causes a polytropic change. In other words, the predetermined target ignition timing and the ignition pressure Pcr are determined based on the air-fuel ratio corresponding to the respective operating condition, and an IVC is determined such that the pressure of the mixture sucked into the combustion chamber reaches to Pressure Pcr when ignition is increased by the target ignition timing.

Diese Beziehung kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

Figure 00170001
wobei V (θIVC) das Zylindervolumen bei IVC, V(θm) das Zylindervolumen beim Soll-Zündzeitpunkt, Pcr der Druck beim Zünden, Pa der Atmosphärendruck und n ein polytropischer Koeffizient ist. Da das Zylindervolumen unter Verwendung eines Kurbelwinkels, der Bohrung, des Hubs und der Länge des Pleuels in der Brennkraftmaschine berechnet werden kann, besteht zwischen dem Zylindervolumen und dem Kurbelwinkel eine 1:1-Beziehung.This relationship can be expressed by the following equation:
Figure 00170001
where V (θ IVC ) is the cylinder volume at IVC, V (θ m ) is the cylinder volume at the target spark timing, Pcr is the pressure at ignition, Pa is the atmospheric pressure, and n is a polytropic coefficient. Since that Cylinder volume can be calculated using a crank angle, the bore, the stroke and the length of the connecting rod in the internal combustion engine, there is a 1: 1 relationship between the cylinder volume and the crank angle.

8 zeigt das Soll-Zündzeitpunkt-Kennfeld, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis und die Drehzahl geändert werden. Weiterhin zeigt 9 einen Ablaufplan der Zündzeitpunktsteuerung unter Verwendung eines variablen Ventils. Die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 66 in der Steuereinheit 63 der Brennkraftmaschine 1 erfaßt im Block 42 einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 anhand von Signalen von den verschiedenen Arten von Sensoren und bestimmt im Block 43 einen Soll-Zündzeitpunkt θm, der für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 geeignet ist. 8th shows the target ignition timing map when the air-fuel ratio and the rotational speed are changed. Further shows 9 a timing chart of the ignition timing using a variable valve. The operating state detecting device 66 in the control unit 63 the internal combustion engine 1 gathered in the block 42 an operating condition of the internal combustion engine 1 based on signals from the different types of sensors and determined in the block 43 a target ignition timing θ m , for the operating condition of the internal combustion engine 1 suitable is.

Das Bezugszeichen 41 in 8 gibt den Soll-Zündzeitpunkt θm an. Ferner wird im Block 44 gleichzeitig der Druck Pcr beim Zünden bestimmt. Hierbei wird der Druck Pcr beim Zünden anhand des Luft-/Kraftstoffverhältnisses L/K des Gemisches bestimmt, während der Soll-Zündzeitpunkt θm anhand des Luft-/Kraftstoffverhältnisses und der Motordrehzahl bestimmt wird. Der Druck Pcr beim Zünden und der Soll-Zündzeitpunkt θm sind in einem ROM der Steuereinheit 63 im voraus gespeichert, wobei angenommen werden kann, daß sie durch Liefern eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses im Abgas oder des zurückgeführten Luft-/Kraftstoffverhältnisses an die Steuereinheit bestimmt werden. Im Block 45 wird ein Wert (Pcr/Pa)1/n berechnet, ferner wird ein Druckanstieg bis zum Soll-Zündzeitpunkt berechnet und wird der IVC-Zeitpunkt vorübergehend anhand des Wertes des Druckanstiegs bestimmt.The reference number 41 in 8th indicates the target ignition timing θ m . Further, in the block 44 at the same time the pressure Pcr determined during ignition. Here, the pressure Pcr based upon ignition of the air / fuel ratio is determined A / F of the mixture, while the target ignition timing θ m / fuel ratio and the engine speed is determined from the air. The pressure Pcr at ignition and the target ignition timing θ m are in a ROM of the control unit 63 stored in advance, which may be assumed to be determined by providing an air-fuel ratio in the exhaust gas or the recirculated air-fuel ratio to the control unit. In the block 45 is calculated a value (Pcr / Pa) 1 / n , further, a pressure increase is calculated to the target ignition timing and the IVC time is determined temporarily based on the value of the pressure increase.

Da die Daten des dreidimensionalen Kennfeldes von 8 auf dem Standard-Atmosphärenzustand basieren, wird der temporäre IVC-Zeitpunkt im Block 46 durch eine Einlaßtemperatur korrigiert.Since the data of the three-dimensional map of 8th based on the default atmospheric state, the temporary IVC time is in the block 46 corrected by an inlet temperature.

10 zeigt die Beziehung zwischen der Einlaßtemperatur und dem IVC-Korrekturbetrag. Da die Temperatur im Zylinder nach der Verdichtung nicht ausreichend erhöht wird, wenn die Einlaßtemperatur niedrig ist, wird der Verdichtungshub durch Korrigieren in Richtung zur BDC-Seite verlängert, wie durch die durchgezogene Linie 53 gezeigt ist. Da die Temperatur im Zylinder nach der Verdichtung übermäßig stark erhöht ist, wenn die Einlaßtemperatur hoch ist, wird der Verdichtungshub durch Korrigieren zur TDC-Seite verkürzt. Im Block 47 wird der IVC-Zeitpunkt endgültig bestimmt, während im Block 48 der Befehlswert an die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung 64 übertragen wird, um dan variablen Ventilmechanismus 30 über die Variabelventil-Treiberschaltung zu betätigen. 10 Fig. 14 shows the relationship between the inlet temperature and the IVC correction amount. Since the temperature in the cylinder after compression is not sufficiently increased when the inlet temperature is low, the compression stroke is lengthened by correcting toward the BDC side, as by the solid line 53 is shown. Since the temperature in the cylinder is excessively increased after compression when the intake temperature is high, the compression stroke is shortened by correcting to the TDC side. In the block 47 the IVC time is finally determined, while in the block 48 the command value to the valve mechanism controller 64 is transferred to dan variable valve mechanism 30 via the variable valve driver circuit.

Bei der Berechnung des Wertes (Pcr/Pa)1/n im Block 45 von 9 ist es möglich, lediglich den Wert Pcr1/n im Block 45 zu berechnen und den Atmosphärendruck im Block 50 zu korrigieren, wie in 12 gezeigt ist. Wie durch die durchgezogene Linie 54 gezeigt ist, wird der Verdichtungshub durch Korrigieren zur BDC-Seite verlängert, wenn die Einlaßtemperatur niedrig ist, während der Verdichtungshub durch Korrigieren zur TDC-Seite verkürzt wird, wenn die Einlaßtemperatur hoch ist.When calculating the value (Pcr / Pa) 1 / n in the block 45 from 9 it is possible, only the value Pcr 1 / n in the block 45 to calculate and the atmospheric pressure in the block 50 to correct, as in 12 is shown. As by the solid line 54 11, the compression stroke is prolonged by correcting to the BDC side when the intake temperature is low, while the compression stroke is shortened by correcting to the TDC side when the intake temperature is high.

13 zeigt einen Ablaufplan der Zündzeitpunktsteuerung unter Verwendung des variablen Ventils, wenn die Brennkraftmaschine einen Zylinderdrucksensor besitzt. Der Steuerprozeß vor der Bestimmung des IVC und der Betrieb des variablen Ventils ist gleich demjenigen von 9 oder 11. Wenn die Brennkraftmaschine den Verbrennungsdrucksensor 21 als Zylinderdrucksensor besitzt, wird im Block 53 ein Zündzeitpunkt anhand eines Druckanstiegs durch die Zündung und die Verbrennung erfaßt, während im Block 55 der erfaßte Zündzeitpunkt mit dem Soll-Zündzeitpunkt θm verglichen wird. Falls zwischen beiden ein Unterschied besteht, wird die Verarbeitung ab dem Beginn wiederholt, um den Zündzeitpunkt zu korrigieren. 13 FIG. 12 is a flow chart of the ignition timing control using the variable valve when the engine has a cylinder pressure sensor. FIG. The control process before the determination of the IVC and the operation of the variable valve is equal to that of 9 or 11 , When the engine is the combustion pressure sensor 21 as a cylinder pressure sensor, is in the block 53 detected ignition timing based on a pressure increase by the ignition and the combustion, while in the block 55 the detected ignition timing is compared with the target ignition timing θ m . If there is a difference between the two, the processing is repeated from the beginning to correct the ignition timing.

Andererseits wird im Block 54 ein Kurbelwinkel für den maximalen Verbrennungsdruck (Pmax) erfaßt, während im Block 56 beurteilt wird, ob der erfaßte Kurbelwinkel in einem normalen Verbrennungsbereich von TDC + 20° liegt. Falls der Kurbelwinkel außerhalb dieses Bereichs liegt, wird die Verarbeitung ab dem Beginn wiederholt, um den Zündzeitpunkt zu korrigieren. Eine solche Differenz im Zündzeitpunkt kann in einer Übergangsperiode wie etwa einer Beschleunigungsperiode auftreten. Das System mit dem Verbrennungsdrucksensor 21 als Zylinderdrucksensor und dem variablen Ventilmechanismus 30 hat ein gutes Ansprechverhalten und eine gute Steuerbarkeit, da die Korrektur in dem Zyklus zum Ausdruck kommt, der dem Zyklus, in dem die Differenz im Zündzeitpunkt erfaßt wird, direkt folgt.On the other hand, in the block 54 detects a crank angle for the maximum combustion pressure (Pmax) while in the block 56 It is judged whether the detected crank angle is in a normal combustion range of TDC + 20 °. If the crank angle is out of this range, the processing is repeated from the beginning to correct the ignition timing. Such a difference in ignition timing may occur in a transient period such as an acceleration period. The system with the combustion pressure sensor 21 as a cylinder pressure sensor and the variable valve mechanism 30 has good response and good controllability because the correction is reflected in the cycle that directly follows the cycle in which the difference in ignition timing is detected.

Statt des Variabelventilmechanismus gemäß der beschriebenen Ausführung ist es möglich, einen Variabelventilmechanismus zu verwenden, in dem eine Nockenwelle durch Ändern eines Phasenwinkels ϕ einer Nockenriemenscheibe 57 wie in 14 gezeigt gedreht wird. Es ist nicht notwendig, den Phasenwinkel der Nockenriemenscheibe 58 auf der Abgasseite zu verändern. In dem Variabelventilmechanismus des Phasentyps wird der Einlaßventil-Schließzeitpunkt durch Ändern der Ventilhubphase des Einlaßventils 10 wie bei 70, 71 und 72 in 15 gezeigt eingestellt. Der Auslaßventil-Zeitpunkt wird, wie bei 59 in 15 gezeigt ist, nicht geändert.Instead of the variable valve mechanism according to the described embodiment, it is possible to use a variable valve mechanism in which a camshaft by changing a phase angle φ of a cam pulley 57 as in 14 shown rotated. It is not necessary to change the phase angle of the cam pulley 58 to change on the exhaust side. In the variable valve mechanism of the phase type, the intake valve closing timing is changed by changing the valve lift phase of the intake valve 10 as in 70 . 71 and 72 in 15 shown set. The exhaust valve timing will be as at 59 in 15 shown is not changed.

Obwohl die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 in den obigen Ausführungen in der Mitte der Brennkammer angeordnet ist, kann sie auch an der Seite der Brennkammer 3 angeordnet sein, wie in 16 gezeigt ist. Außerdem kann die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine des MPI-Typs wie in 17 gezeigt angewendet werden, d. h. auf eine Brennkraftmaschine, bei der der Kraftstoff nicht direkt in den Zylinder, sondern in den Einlaßanschluß eingespritzt wird.Although the fuel injector 12 In the above embodiments, located in the middle of the combustion chamber, it can also be on the side of the combustion chamber 3 be arranged as in 16 is shown. In addition, the invention can be applied to an internal combustion engine of the MPI type as in 17 shown applied, ie, an internal combustion engine in which the fuel is not injected directly into the cylinder, but in the inlet port.

Durch Erfassen eines verschlechterten Zustandes des Katalysators 26 durch den Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor 24 und den Abgastemperatursensor 25 können die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils, der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt oder die Kraftstoffeinspritzmenge anhand der Informationen korrigiert und gesteuert werden, so daß eine geeignete Reinigungsoperation des Katalysators erhalten werden kann.By detecting a deteriorated state of the catalyst 26 through the air / fuel ratio sensor 24 and the exhaust gas temperature sensor 25 For example, the opening and closing timings of the intake valve and / or the exhaust valve, the fuel injection timing or the fuel injection amount can be corrected and controlled from the information, so that a suitable cleaning operation of the catalyst can be obtained.

Die Ausführung der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Einlaßleitung 19 keine Drosselklappe zum Steuern der Ansaugluftmenge besitzt. In dieser Ausführung wird die in jeden der Zylinder eingeleitete Luftmenge direkt durch Steuern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlaßventils 10 entsprechend einem Niederdrückungsgrad des Fahrpedals 61 gesteuert. Daher ist im Unterschied zu einer herkömmlichen Brennkraftmaschine kein Pumpverlust der Luftströmung von der Drosselklappe zum Messen der Durchflußmenge durch die Leitung in den Zylinder vorhanden. Dadurch kann die Zündsteuerung genauer als bei einer herkömmlichen Kompressionszündung ausgeführt werden, ferner kann der Kraftstoffwirkungsgrad durch den beseitigten Pumpverlust verbessert werden und kann die Ausgangscharakteristik verbessert werden.The embodiment of the invention is characterized by the fact that the inlet conduit 19 has no throttle valve for controlling the intake air quantity. In this embodiment, the amount of air introduced into each of the cylinders is directly controlled by controlling the opening and closing timings of the intake valve 10 corresponding to a degree of depression of the accelerator pedal 61 controlled. Therefore, unlike a conventional internal combustion engine, there is no pumping loss of the airflow from the throttle valve for measuring the flow rate through the conduit into the cylinder. Thereby, the ignition control can be performed more accurately than in a conventional compression ignition, furthermore, the fuel efficiency can be improved by the eliminated pumping loss, and the output characteristic can be improved.

Die erste Ausführung ist ferner gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 12 in der Mitte des Zylinderkopfs des Zylinders angeordnet ist. Dieses Merkmal ist durch die Tatsache bedingt, daß die herkömmliche Zündkerze bei der Kompressionszündung nicht erforderlich ist und die Kraftstoffeinspritzeinrichtung direkt in dem Abschnitt angeordnet werden kann, in dem ansonsten die Zündkerze befestigt wäre. Bei dieser Konstruktion kann der Kraftstoffwirkungsgrad verbessert werden, weil der Kraftstoff gleichmäßig in den Zylinder gesprüht werden kann und folglich die Zündung im gesamten Zylinder gleichmäßig erfolgt.The first embodiment is further characterized by the fact that the fuel injector 12 is arranged in the middle of the cylinder head of the cylinder. This feature is due to the fact that the conventional spark plug is not required in compression ignition and the fuel injector can be placed directly in the portion where the spark plug would otherwise be mounted. With this construction, the fuel efficiency can be improved because the fuel can be uniformly sprayed into the cylinder, and hence the ignition is uniform throughout the cylinder.

In einer zweiten Ausführung der Erfindung wird der Kraftstoffsprühstrahl in den Zylinder in einem Zustand diffundiert und verteilt, der für eine Verbrennung durch Verwirbelung geeignet ist, die im Zylinder durch diejenige Luftströmung erzeugt wird, die durch den Einlaßkanal eingeleitet wird.In a second embodiment of the invention, the fuel spray is diffused and distributed into the cylinder in a condition suitable for combustion by swirl generated in the cylinder by the flow of air introduced through the intake passage.

In der zweiten Ausführung nach 16 und in einer dritten Ausführung nach 17 kann durch Anordnen des Drucksensors 21 in der Mitte des Zylinderkopfs ein optimierter Wert der Druckverteilung im Zylinder gemessen werden.In the second execution after 16 and in a third embodiment 17 can by arranging the pressure sensor 21 In the middle of the cylinder head, an optimized value of the pressure distribution in the cylinder can be measured.

Da in der Brennkraftmaschine mit Kompressionszündung gemäß der Erfindung der Verdichtungsdruck unter Verwendung des Betätigungsmechanismus (Variabelventilmechanismus) entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine gesteuert werden kann, kann der Zündzeitpunkt entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine geeignet gesteuert werden.In the internal combustion engine with compression ignition according to the invention, since the compression pressure can be controlled using the operating mechanism (variable valve mechanism) according to the operating state of the internal combustion engine, the ignition timing can be appropriately controlled according to the operating state of the internal combustion engine.

Bei Verwendung der Erfindung kann der Zündzeitpunkt selbst dann geeignet angepaßt werden, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis und die Motordrehzahl geändert werden, ferner kann die Drehmomentänderung, die durch eine Änderung des Atmosphärenzustands hervorgerufen wird, korrigiert werden, so daß die zusätzliche Wirkung einer stabilen Kompressionszündungsverbrennung erzielt werden kann.By using the invention, the ignition timing can be appropriately adjusted even when the air-fuel ratio and the engine speed are changed, and the torque change caused by a change in the atmospheric condition can be corrected so that the additional effect of stable compression-ignition combustion can be achieved.

Claims (10)

Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, und einer Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (66), die einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und eine Steuereinheit (63) vorgesehen ist, die den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Ventilöffnungszeitpunkts und/oder des Ventilschließzeitpunkts des Ventilmechanismus (30, 40) steuert.Internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a fuel injection device ( 12 ), one of the cylinder and a piston ( 2 ) surrounded combustion chamber ( 3 ) Supplies fuel, and an operating state detecting device ( 66 ), which is an operating state of the internal combustion engine ( 1 ) detected, characterized in that a mixture of the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and a control unit ( 63 ) is provided which controls the autoignition timing by controlling the valve opening timing and / or the valve closing timing of the valve mechanism ( 30 . 40 ) controls. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) an einer Position in der Nähe der oberen Mitte der Brennkammer (3) angeordnet ist.Internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fuel injection device ( 12 ) at a position near the upper center of the combustion chamber ( 3 ) is arranged. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) an einer Position in einem seitlichen Abschnitt der Brennkammer (3) angeordnet ist.Internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fuel injection device ( 12 ) at a position in a side portion of the combustion chamber ( 3 ) is arranged. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) in einer Einlaßleitung vor dem Einlaßventil (10) angeordnet ist.Internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the fuel injection device ( 12 ) in an inlet pipe in front of the inlet valve ( 10 ) is arranged. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, die versehen ist mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64), die die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Ventilmechanismus (30, 40) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) steuert, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64) den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils (10) und/oder des Auslaßventils (11) auf der Grundlage wenigstens des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in der Weise steuert, daß die Zündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erfolgt.Method for controlling an internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, which is provided with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a valve mechanism control means ( 64 ), which are the opening and closing times of the valve mechanism ( 30 . 40 ) corresponding to an operating state of the internal combustion engine ( 1 ), and a fuel injection device ( 12 ), one of the cylinder and a piston ( 2 ) surrounded combustion chamber ( 3 ) Fuel, characterized in that a mixture of the from the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and the valve mechanism control device ( 64 ) the autoignition timing by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve (FIG. 10 ) and / or the exhaust valve ( 11 ) is controlled on the basis of at least the air / fuel ratio in such a way that the ignition takes place at an appropriate time. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, die versehen ist mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64), die die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Ventilmechanismus (30, 40) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) steuert, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die Einspritzbohrungen enthält, die in eine von einem Kolben (2) und einer Zylinderwand der Brennkraftmaschine (1) umgebene Brennkammer (3) gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64) den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils (10) und/oder des Auslaßventils (11) auf der Grundlage wenigstens der Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) in der Weise steuert, daß die Zündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erfolgt.Method for controlling an internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, which is provided with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a valve mechanism control means ( 64 ), which are the opening and closing times of the valve mechanism ( 30 . 40 ) corresponding to an operating state of the internal combustion engine ( 1 ), and a fuel injection device ( 12 ) which contains injection bores which are in one of a piston ( 2 ) and a cylinder wall of the internal combustion engine ( 1 ) surrounded combustion chamber ( 3 ), characterized in that a mixture of the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and the valve mechanism control device ( 64 ) the autoignition timing by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve (FIG. 10 ) and / or the exhaust valve ( 11 ) on the basis of at least the speed of the internal combustion engine ( 1 ) controls in such a way that the ignition takes place at an appropriate time. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, die versehen ist mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64), die die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Ventilmechanismus (30, 40) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) steuert, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64) den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils (10) oder des Auslaßventils (11) auf der Grundlage wenigstens des Atmosphärendrucks in der Weise steuert, daß die Zündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erfolgt.Method for controlling an internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, which is provided with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a valve mechanism control means ( 64 ), which are the opening and closing times of the valve mechanism ( 30 . 40 ) corresponding to an operating state of the internal combustion engine ( 1 ), and a fuel injection device ( 12 ), one of the cylinder and a piston ( 2 ) surrounded combustion chamber ( 3 ) Fuel, characterized in that a mixture of the from the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and the valve mechanism control device ( 64 ) the autoignition timing by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve (FIG. 10 ) or the exhaust valve ( 11 ) based on controls at least the atmospheric pressure in such a way that the ignition takes place at an appropriate time. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, die versehen ist mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64), die die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Ventilmechanismus (30, 40) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) steuert, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64) den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils (11) und/oder des Auslaßventils (12) auf der Grundlage wenigstens einer Einlaßtemperatur in der Weise steuert, daß die Zündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erfolgt.Method for controlling an internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, which is provided with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a valve mechanism control means ( 64 ), which are the opening and closing times of the valve mechanism ( 30 . 40 ) corresponding to an operating state of the internal combustion engine ( 1 ), and a fuel injection device ( 12 ), one of the cylinder and a piston ( 2 ) surrounded combustion chamber ( 3 ) Fuel, characterized in that a mixture of the from the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and the valve mechanism control device ( 64 ) the autoignition timing by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve (FIG. 11 ) and / or the exhaust valve ( 12 ) on the basis of at least one inlet temperature in such a way that the ignition takes place at an appropriate time. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, die versehen ist mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64), die die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Ventilmechanismus (30, 40) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) steuert, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64) den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils (10) und/oder des Auslaßventils (11) in der Weise steuert, daß die Differenz zwischen dem Ist-Zündzeitpunkt und einem Soll-Zündzeitpunkt minimal wird.Method for controlling an internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, which is provided with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a valve mechanism control means ( 64 ), which are the opening and closing times of the valve mechanism ( 30 . 40 ) corresponding to an operating state of the internal combustion engine ( 1 ), and a fuel injection device ( 12 ), one of the cylinder and a piston ( 2 ) surrounded combustion chamber ( 3 ) Fuel, characterized in that a mixture of the from the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and the valve mechanism control device ( 64 ) the autoignition timing by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve (FIG. 10 ) and / or the exhaust valve ( 11 ) in such a manner that the difference between the actual ignition timing and a target ignition timing becomes minimum. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine (1) mit Kompressionszündung, die versehen ist mit einem Ventilmechanismus (30, 40), der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält, die in einem Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet sind, einer Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64), die die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Ventilmechanismus (30, 40) entsprechend einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) steuert, und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12), die einer vom Zylinder und einem Kolben (2) umgebenen Brennkammer (3) Kraftstoff zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung (12) eingespritzten Kraftstoff und in die Brennkammer (3) angesaugter Luft durch die Kompressionswirkung aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens (2) gezündet wird und die Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (64) den Selbstzündungszeitpunkt durch Steuern des Öffnungszeitpunkts und/oder des Schließzeitpunkts des Einlaßventils (10) und des Auslaßventils (11) in der Weise steuert, daß ein Punkt mit maximalem Zylinderdruck in einen Bereich von ungefähr 20° nach dem oberen Totpunkt (TDC) fällt.Method for controlling an internal combustion engine ( 1 ) with compression ignition, which is provided with a valve mechanism ( 30 . 40 ), which has an inlet valve ( 10 ) and an exhaust valve ( 11 ) contained in a cylinder of the internal combustion engine ( 1 ) are arranged, a valve mechanism control means ( 64 ), which are the opening and closing times of the valve mechanism ( 30 . 40 ) corresponding to an operating state of the internal combustion engine ( 1 ), and a fuel injection device ( 12 ), one of the cylinder and a piston ( 2 ) surrounded combustion chamber ( 3 ) Fuel, characterized in that a mixture of the from the fuel injection device ( 12 ) injected fuel and into the combustion chamber ( 3 ) sucked air by the compression effect due to the reciprocation of the piston ( 2 ) is ignited and the valve mechanism control device ( 64 ) the autoignition timing by controlling the opening timing and / or the closing timing of the intake valve (FIG. 10 ) and the exhaust valve ( 11 ) in such a manner that a maximum cylinder pressure point falls within a range of approximately 20 ° after top dead center (TDC).
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